Koji metali su prikladni za rezanje na strojevima s trakastom pilom?

Kako mašine za piljenje metala rade s različitim materijalima

Razumijevanje mehanizma rezanja mašina za piljenje metala

Brusilice s vrpcom rade tako da pokreću neprekidno zubasto vrpcom preko dva kotača kako bi izvodile precizne reze kroz metal. Kvaliteta tih reza ovisi uglavnom o obliku i razmaku zuba na vrpci, koji su dizajnirani posebno za različite vrste materijala. Na primjer, mekani materijali poput aluminija zahtijevaju jednu vrstu postavke vrpce, dok tvrđi čelici zahtijevaju potpuno drugačiji pristup. Kada je u pitanju orijentacija stroja, horizontalni modeli su odlični za ravne reze duž dugih komada materijala. Vertikalne brusilice s vrpcom, s druge strane, bolje su prilagođene za one zahtjevne zakrivljene oblike i nepravilne profile koji se često pojavljuju u radionicama. Prema podacima iz najnovijeg Izvješća o industrijskom rezanju iz 2024. godine, većina operacija rezanja metala odvija se u rasponu brzina od 80 do 250 površinskih stopa u minuti. Taj raspon dosta dobro funkcionira i za željezne i za neželjezne metale, jer nalazi optimalnu točku gdje postoji dovoljno snage za rezanje, a da se ne stvara prekomjerna toplina koja bi mogla oštetiti komad koji se obrađuje ili samu vrpcu.

Utjecaj napetosti noža, brzine hranjenja i brzine na kompatibilnost materijala

Pravilno podešavanje zatezanja noža između 15.000 i 25.000 PSI čini razliku u dobijanju ravnih i čistih rezova. Kada je zatezanje prenisko, nož ima tendenciju da se 'kliza' po materijalu, što može biti pravi problem kada se radi sa krhkim materijalima poput sivog liva. Što se tiče brzina hranjenja i brzina rezanja, ove vrednosti zaista moraju biti precizno podešene. Meke metale poput bakra generalno moguće je obrađivati na višim brzinama, između 180 i 300 SFM, ali i dalje treba održavati umeren nivo pritiska hranjenja kako nož ne bi zapao ili se vučen po površini. Nehrđajući čelik zahteva sasvim drugačiji pristup. Kod ovog materijala, operateri bi trebalo da uspore radeći brzinu na oko 50–120 SFM i zapravo povećaju brzinu hranjenja. Ovo pomaže u borbi protiv očvršćivanja materijala koje je čest problem kod primena sa nehrđajućim čelicima. Nekoliko istraživanja objavljenih prošle godine pokazalo je da neusklađene kombinacije brzine i hranjenja mogu skratiti vek trajanja noža skoro za pola u slučaju određenih legiranih čelika, pa tačno podešavanje ovih parametara doprinosi ne samo dužem veku trajanja alata već i ukupnoj efikasnosti.

Uloga rashladnog sredstva, krutost stroja i uklanjanje strugotine kod kvalitete rezanja

Sustavi za rashladu igraju vrlo važnu ulogu kada je u pitanju uklanjanje topline koja nastaje iz materijala koji stvaraju puno trenja, poput titana. Ovi sustavi zapravo mogu smanjiti temperaturu oštrice između 200 i čak 300 stupnjeva Fahrenheita. Kada su strojevi izgrađeni s dobrim krutost, oni imaju tendenciju znatno manjeg vibriranja tijekom rada na rezanju tvrdog čelika, čime se održavaju strogim tolerancijama oko plus-minus 0.004 inča. Također je važno učinkovito uklanjanje strugotine. Razmak i oblik zuba na alatom za rezanje u ovome imaju veliku ulogu, jer ako se otpad ponovno sječe u radni komad, to jednostavno pokvari kvalitetu površinske obrade. Govoreći konkretno o procesiranju aluminija, proizvođači su utvrdili da korištenje obilne rashladne tekućine zajedno s noževima koji imaju otprilike 6 do 10 zuba po inču smanjuje probleme s ljepljenjem za otprilike sedamdeset posto u usporedbi s onim što se događa kada nema rashladne tekućine, prema istraživanju objavljenom od strane Parker Manufacturinga još 2023. godine.

Željezne metale: Rezanje ugljičnog, nehrđajućeg i legiranog čelika

Ugljični čelik: Optimalni izbor pila i parametri rezanja

Kod rada s ugljičnim čelikom, većina operatera traka-strojeva za rezanje metala smatra da pila s 6 do 10 zuba po inču (TPI) daje najbolje rezultate, posebno kada se koristi brzina rezanja između 80 i 120 SFPM. Pile s fleksibilnom leđnom stranom bolje izdržavaju srednje ugljične čelike s oko 0,3 do 0,6% sadržaja ugljika u usporedbi s krutim alternativama. Neki pogoni primijetili su produljenje vijeka trajanja pila za otprilike 20-25% kod tih fleksibilnih opcija. Za osobe koje režu materijale s niskim udjelom ugljika, prilagodba kutnog nagiba između 10 i 14 stupnjeva čini značajnu razliku. Mnogi stručnjaci za mašine izvještavaju da postižu otprilike 15% brže stope uklanjanja materijala na taj način, a također uočavaju manje problema s očvršćivanjem radnog komada tijekom procesa rezanja.

Nehrđajući čelik: Prevazilaženje nakupljanja topline pomoću pila od brzoreznog čelika

Pile od brzoreznog čelika (HSS) s zubima obogaćenim kobaltom izdržavaju temperature iznad 600 °C , životni vijek je 40% dulji u odnosu na standarne karbon čeljusti. Hlađenje uravnoteženim mlazom od 4–6 galona/minuti smanjuje toplinsko krivljenje u nehrđajućem čeliku 304 za 35% kada se koristi zajedno s 50–70 SFPM brzinom rezanja. Ova kombinacija održava tvrdoću čeljusti iznad 62 HRC čak i tijekom dugotrajnih rezova.

Legirani i alatni čelici: Trajnost kroz uporabu bimetaličnih čeljusti

Noževi izrađeni od bimetala s M42 čeličnim zupcima pričvršćenim na čelične opruge izuzetno dobro rade pri rezanju jakih alatnih čelika poput D2 i H13. Mogu izdržati brzine hranjenja između 90 i 110 SFPM bez oštećenja tijekom rada. Kada se radi s materijalima koji sadrže visoke količine vanadija ili kroma, ovi specijalni noževi traju otprilike 30 posto dulje u usporedbi s redovnim jednokomponentnim opcijama. Tajna je u njihovim očvrsnutim rubovima za rezanje koji otpornije izdržavaju abrazivne karbide u ovim zahtjevnim metalima. Tvrtke koje redovno rade s takvim aplikacijama primjećuju da produljeni vijek trajanja alata znatno utječe na produktivnost i troškove u dužem vremenskom roku.

Kaljeni čelik: Tehnike sporog hranjenja i precizna kontrola

Rezanje kaljenih čelika (45–65 HRC) zahtijeva 3–5 TPI noževe i brzine hranjenja ispod 0.004 inča po zubu kako bi se spriječile mikropukotine. Nedavni testovi pokazuju pulse cutting modes —alternirajući između 85% i 115% osnovnog tlaka hranjenja—poboljšava ravninu reza za 18% kod RC60 čelika za alate, uz održavanje dimenzionalne točnosti od ±0,002 palca.

Može li jedan nož rezati različite feromagnezne legure? Praktična saznanja

Dok noževi od bimetala s promjenjivim korakom (6–14 TPI gradijenata) postižu 85% učinkovitost rezanja na ugljičnim, nehrđajućim i niskolegiranim čelicima, no posebni noževi ostaju ključni za proizvodne uvjete. Podaci iz prakse pokazuju 17–23% brže rezanje kada se noževi prilagode određenim skupinama legura u usporedbi s kompromisnim noževima, posebno pri obradi materijala debljih od 5 inča ili očvrslih površina.

Neferski metali: Aluminij, Bakar, Mjesing i Bronca

Aluminij: Sprječavanje začepljenja pravilnim korakom zuba i brzinom

Budući da aluminij ima vrlo nisku gustoću i često je vrlo duktilan, često postaje ljepljiv tijekom operacija obrade. Kada se radi s ovim metalom, uporaba zuba s grubim razmakom, otprilike 6 do 10 zuba po inču, zapravo pomaže u smanjenju količine materijala koji se lijeplji na alat, budući da manja površina istovremeno dolazi u dodir. Također je važno održavati brzinu oštrice između 2500 i 3500 stopa po minuti na površini, jer inače postane previše vruće i čestice počinju zavarivati na reznom rubu. Kod strukturnih slitina poput 6061-T6, mnogi stručnjaci za obradu metala primijete da kombiniranje oštrica s varijabilnim zubima i rashladnih sredstava na vodenoj bazi čini primijećivu razliku u kvaliteti reza. Neki pogoni izvještavaju da rezovi izgledaju znatno bolje kada se koriste ove metode, umjesto da se pokušava raditi suho, iako točna poboljšanja variraju ovisno o specifičnostima postave.

Bakar i Mesing: Upravljanje mekoćom i minimaliziranje stvaranja treša

Mekoća bakra i mesinga zahtijeva oštre, finozubne oštrice (14–18 TPI) kako bi se smanjili trešnjevi. Čisti rezovi postižu se brzinama hranjenja od 0,003–0,006 inča po zubu i pozitivnim kutovima nagiba. Istraživanja tokarenja mesinga pokazuju da čak i najmanje skretanje oštrice povećava visinu trešnjeva za 60%, što ističe važnost krutih postavki stroja.

Bronca i ostale legure: kontrola brzine hranjenja i uklanjanje strugotine

Veća čvrstoća bronce (do 800 MPa kod nikel-aluminijevih varijanti) zahtijeva sporije brzine hranjenja od 0,001–0,003 inča po zubu kako bi se spriječilo lom zuba. Učinkovito uklanjanje strugotine je ključno – komprimirani zrak ili četkasti sustavi smanjuju ponovno rezanje, koje u aplikacijama fosforne bronce čini 20% trošenja oštrice.

Prilagodba oštrica: čvrste oštrice vs. bimetalne oštrice za neželjezne primjene

Čvrste oštrice dobro rade na tankim pločama od aluminija i bakra jer imaju fleksibilna tijela od ugljičnog čelika koja smanjuju vibracije pri brzim rezovima. Međutim, kada je u pitanju obrada težih materijala poput šipki od bronze ili silicijumske bronze, većina ljudi prelazi na bimetalne oštrice s oštricama od brzoreznog čelika. One traju otprilike tri puta duže u odnosu na redovne oštrice. Prema izvještajima o mašinama iz 2023. godine, radionice koje koriste bimetalne oštrice zaista uštede oko 18 posto na svakoj pojedinačnoj cijeni reza u njihovim mješovitim neželjeznim operacijama. Sada je jasno zašto ih sve više proizvođača prelazi na njihovu upotrebu.

Uparivanje tipa oštrice s metalnim materijalom za maksimalnu učinkovitost

Odabir prave oštrice za vaš stroj za rezanje metalnih lanceve osigurava učinkovitu obradu i produžuje vijek trajanja alata. Pravilno uparivanje oštrica smanjuje lomljivost za čak 40% i održava tačnost na različitim metalima.

Bimetalne oštrice: svestranost u rezanju mješovitih i čvrstih materijala

Bi-metalne oštrice kombiniraju zube od brzoreznog čelika s fleksibilnim legiranim leđima, što ih čini idealnima za nehrđajući čelik, niklene legure i kaljeni materijal. Njihov dizajn omogućuje brzine hranjenja čak i do 30% veće u odnosu na ugljične oštrice prilikom obrade abrazivnih ili komada različitih debljina.

Oštrice od ugljičnog čelika: Cijenovito prihvatljiv izbor za mekane neželjezne metale

Za aluminij, mesing i bakar, oštrice od ugljičnog čelika nude dovoljnu izdržljivost uz niže troškove. Čisti rezovi postižu se brzinama oštrica od 1500–3000 SFM (stope u minuti) uz šire razmake zuba (6–10 TPI) kako bi se spriječila adhezija.

Oštrice od brzoreznog čelika: Otpornost na toplinu za nehrđajući i legirani čelik

Oštrice od brzoreznog čelika (HSS) zadržavaju tvrdoću na temperaturama iznad 600 °F (315 °C), što ih čini neophodnima za kontinuirano rezanje legura otpornih na toplinu. Studija iz 2023. godine utvrdila je da HSS oštrice smanjuju progib za 22% u usporedbi s karbidnim alternativama u primjenama s nehrđajućim čelikom.

Najbolje prakse za uparivanje materijala rezne oštrice s obradkom radi prevencije oštećenja

1. Prilagodite geometriju zuba debljini materijala: Tanke ploče (<1/4") zahtijevaju oštrice od 18–24 TPI, dok debelji presjeci (>2") trebaju 6–8 TPI
2. Koristite rashladna sredstva s oštricama od brzoreznog čelika kako biste ublažili termičko naprezanje u titanu ili alatnom čeliku
3. Izbjegavajte uporabu karbonskih oštrica na kaljenim čelicima iznad 45 HRC radi prevencije prijevremenog oštećenja zuba

Nedavna analiza potvrđuje da poštivanje ovih protokola smanjuje postotak otpada za 19% u proizvodnim uvjetima s različitim materijalima.

Česta pitanja

Koji su materijali prikladni za rezanje na strojevima za trakasto rezanje metala?

Strojevi za trakasto rezanje metala mogu rezati različite feromagnetne i nemagnezne metale, uključujući čelik, aluminij, bakar, mjed i broncu, koristeći specijalizirane oštrice za svaki tip materijala.

Kako nategnutost oštrice utječe na performanse pilića?

Ispravan napon rezanja, obično između 15.000 i 25.000 PSI, osigurava ravne, čiste rezove. Netočan napon može uzrokovati odstupanje reza, što je posebno problematično kod krtih materijala poput lijevanog željeza.

Koja je uloga sustava hlađenja kod metalnih traka testera?

Sustavi hlađenja smanjuju temperaturu noža, sprječavaju prekomjerno zagrijavanje i poboljšavaju kvalitetu reza tako da pomažu u upravljanju trenjem i začepljenjem vezanim uz određene materijale poput aluminija.

Može li jedan nož biti učinkovit za rezanje različitih legura?

Iako varijabilni dvometalni noževi nude prilagodljivost, korištenje namjenskih noževa za određene legure osigurava optimalnu učinkovitost, osobito kod debelih ili kaljenih materijala.